Procédures légères

Tuées à huit mois pour être remplacées par des femelles plus jeunes et plus fécondes, 104 souris reproductrices ouvrent un élevage qui en compte 805 au total, dans des conditions classées au niveau de souffrance léger. Les 701 souriceaux nés de ces accouplements rejoindront d'autres protocoles expérimentaux entre quatre et vingt-quatre semaines d'âge. Aucune intervention n'est pratiquée dans le projet lui-même, le phénotype suffisant à le rendre dommageable : privées de lymphocytes T et B, ces souris vivent sous hotte stérile, avec litière et aliment irradiés, sous le risque permanent d'une infection. Le porteur écrit qu'on ne peut pas recréer in vitro la complexité d'un "organisme entier" et qualifie le modèle animal d'"indispensable" pour étudier des sous-populations de lymphocytes.

Objectifs

Ce projet consiste à élever une lignée murine immuno-déficiente, c'est à dire sans défense immunitaire, afin de générer les animaux nécessaires à la réalisation de plusieurs projets scientifiques. Ces souris possèdent une mutation génétique qui conduit à l’absence d’une partie du système immunitaire dans l’organisme : les lymphocytes T et les lymphocytes B. L'intérêt d'utiliser de tels animaux immuno-déficients dans des études scientifiques en immunologie est majeur. En effet, dans diverses études, un sous type cellulaire d'intérêt va être injecté et son devenir sera étudié (activation, prolifération, interaction avec les organes, etc) sans interactions avec d'autres cellules du système immunitaire. Ainsi seule le sous type cellulaire injecté sera étudié et analysé.

Bénéfices attendus

L’utilisation de ce modèle de souris immuno-déficientes va permettre de mieux comprendre le rôle de sous populations du système immunitaire étudiées, et en particulier des sous populations de lymphocytes T. Ces rôles seront étudiés dans un contexte non pathologique dans un premier temps afin d’étudier leur fonctionnement élémentaire. Dans un second temps, elles seront étudiées dans un contexte pathologique comme certaines maladies auto-immunes afin de comprendre leur rôle dans le contrôle de la pathologie. Les cellules étudiées dans ce modèle sont très semblables à celles présentes chez l’homme. Une meilleure compréhension de ces cellules immunitaires pourrait donc servir à mieux comprendre les maladies auto-immunes chez l’homme et donc à pouvoir proposer des thérapies en clinique.

Procédures

Les animaux ne seront pas soumis à une intervention mais il s'agit d'un projet d'élevage dont le phénotype des animaux est considéré comme dommageable. Des interventions seront réalisées dans le cadre d'autres projets expérimentaux autorisés.

Impact sur les animaux

Les animaux ici en élevage présentent une immunodéficience acquise ce qui implique un risque accru aux infections.

Devenir

104 animaux seront mis en accouplement dans ce projet d'élevage. Après 6 mois en accouplement soit à 8 mois d'âge, les animaux seront euthanasiés afin de renouveler les accouplements avec des animaux plus jeunes et féconds. Les animaux issus de ces accouplements, soit 701 animaux, seront inclus dans d'autres protocoles expérimentaux dans le cadre d'une utilisation continue. L'inclusion des animaux dans un projet expérimental interviendra entre 4 et 24 semaines d'âge.

Remplacement

Le modèle animal est indispensable pour étudier le rôle d’une population cellulaire au sein du système immunitaire, dans différents contextes pathologiques auto-immuns. Les organes et les réponses immunitaires étudiés sont complexes et il n’est pas possible de recréer in vitro la complexité d’un organisme entier avec tous les acteurs cellulaires entrant en jeu.

Réduction

805 animaux seront nécessaire pour obtenir des animaux pour la reproduction et les animaux qui seront inclus dans les projets expérimentaux pour aboutir à des résultats statistiquement fiables. Le nombre d'accouplement sera suffisant et nécessaire pour la production des animaux et toujours maintenu au strict nécessaire pour éviter un surplus d'animaux qui ne serait pas utilisés. La lignée étant cryo-préservée dans notre établissement, l’élevage pourrait être suspendu si pendant une période les animaux ne sont plus utilisés.

Raffinement

Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation, avec un environnement dépourvu de pathogènes et d'opportunistes spécifiques, avec des conditions environnementales (température, hygrométrie, etc.) conformes à la règlementation en vigueur pour l'espèce utilisée. Le milieu est enrichi avec 2 types d’enrichissement pour toute la durée de l’élevage: bâton en bois à ronger pour la mastication et lambeaux de papier kraft pour la nidification changé toutes les semaines. Pour protéger les animaux avec un système immunitaire déficient, le change des animaux s'effectue sous hotte de change en conditions stériles et la litière et l'aliment sont irradiés. Les contrôles sanitaires sont réalisés tous les trimestres. Les animaux seront examinés quotidiennement par le personnel qualifié de l’animalerie. Une mise en place d’étiquettes au niveau des cages permet d'assurer un meilleur suivi (note d’observation au cas de blessure, présence de souris gestante ou naissance).

Choix des espèces

La souris est le modèle le plus utilisé pour les études dans le domaine de l’immunologie car son système immunitaire est proche de celui de l’homme. Par ailleurs il existe de nombreux outils (anticorps, dosages de cytokines, modèles pathologiques, etc) qui nous seront nécessaires pour ces études et sont développés quasiment seulement chez la souris. Les animaux utilisés pour les accouplements pourront être mis en duo à partir de 2 mois (8 semaines d’âge), âge de bonne maturité sexuelle. Les accouplements seront renouvelés au maximum tous les 6 mois, soit à 8 mois d'âge. Les animaux utilisés pour l’élevage seront donc euthanasiés au maximum à 32 semaines (8 mois X 4 semaines). Au-delà, les animaux sont vieillissants et voient leur reproduction décroitre. Les animaux issus des accouplements seront quant à eux inclus dans d’autres projets préalablement autorisés (utilisation continue) entre 4 et 24 semaines d’âge.

Prises en priorité parmi les souris qui n'ont pas été incluses dans les projets auxquels elles étaient destinées, 1 400 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chaque souris subit jusqu'à six administrations de solution physiologique et six administrations d'eau par voie orale sur animal vigile, deux micro-prélèvements de sang par jour, puis jusqu'à quatre prélèvements sanguins sous anesthésie et un prélèvement terminal. La finalité est l'entraînement d'expérimentateurs aux gestes d'administration et de prélèvement, la mise à mort intervenant dès que le nombre maximal d'actes fixé par le projet est atteint. Le porteur indique qu'un premier apprentissage peut se faire sur des animaux déjà tués, et qualifie malgré tout le recours à l'animal vivant d'"indispensable" pour que les opérateurs éprouvent les réactions de la souris vigile.

Objectifs

L’objectif de ce projet est d’enseigner et de maintenir les compétences des expérimentateurs sur différentes techniques d'administration et de prélèvement chez la souris, couramment employées dans le cadre de leur projet. La formation est assurée par un formateur désigné et compétent.

Bénéfices attendus

Le projet permet l’apprentissage et/ou la révision de compétences et de connaissances nécessaires à la réalisation d’administration et de prélèvement de qualité chez la souris. A l’issue de celui-ci, les expérimentateurs formés seront ainsi capables de réaliser les gestes techniques enseignés en totale autonomie et en aisance technique, facilitant ainsi l’obtention de résultats scientifiques de qualité tout en préservant le bien-être animal.

Procédures

• Sur animal vigile : Administration d’une solution physiologique (maximum 6 fois) ; administration d’eau per os (maximum 6 fois) ; Micro-prélèvement de sang (maximum 2 fois /jour). • Sur animal anesthésié (anesthésie gazeuse) : Administration d’une solution physiologique (maximum 6 fois) ; Prélèvement de sang (maximum 4 fois) ; Prélèvement de sang terminal.

Impact sur les animaux

Stress et douleur légère lors de l’administration de la solution physiologique.

Devenir

Mise à mort de tous les animaux lorsque l’une des conditions ci-après est remplie : Atteinte d’un point limite justifiant l’euthanasie ; Atteinte du nombre maximal d’administrations/prélèvements décrit dans le projet.

Remplacement

Un primo-apprentissage de certaines compétences pourra être réalisé sur animaux euthanasiés. Cependant, pour finaliser une formation efficace et permettre aux opérateurs d'aborder les animaux dans des conditions comparables à celles utilisées dans les différentes études en leur fournissant l’apprentissage de l'approche de l'animal, de sa contention et des gestes techniques ainsi que les réactions comportementales de l'animal vigile, le recours à l’animal reste, malgré tout, indispensable.

Réduction

Afin de réduire le nombre d'animaux utilisés, plusieurs gestes sur un même animal seront réalisés. Les animaux n'ayant pas été inclus dans les projets pour lesquels ils étaient destinés seront utilisés en priorité. Le nombre d’animaux pourra, également, être réduit par l’utilisation d’animaux euthanasiés provenant d’autres projets.

Raffinement

Les souris seront hébergées en groupes sociaux, avec un minimum de 2 enrichissements de milieu. Dans le cas où une souris doit être maintenue seule (agressivité, euthanasie de ses congénères) un enrichissement supplémentaire sera ajouté dans la cage. Les souris seront hébergées dans des « zones protégées » dont les conditions d’environnement et d’hygiène sont contrôlées (barrière aseptique) pour éviter toute contamination et assurer ainsi le maintien de leur statut sanitaire. Le volume et la fréquence des prélèvements de sang suivront strictement les recommandations émises par la Structure chargée du Bien Être des Animaux (SBEA). En fonction du site et du type de prélèvement, ils seront réalisés sous anesthésie gazeuse associée à un analgésique local ou un antiseptique. Le prélèvement terminal sera réalisé sous anesthésie gazeuse en combinaison avec un analgésique opioïde. Certaines injections pourront être réalisées sous anesthésie gazeuse et la taille des aiguilles utilisées sera la plus petite possible afin de limiter la douleur. L’apparence/comportement de l’animal ainsi que la perte de poids seront suivis et évalués de manière précise, tout au long de la procédure, grâce à un tableau de scoring. Ils pourront justifier la mise en place d’enrichissement supplémentaire, d’une surveillance accrue ou l’euthanasie de l’animal. L’aspect général de l’animal (apparence, comportement) sera suivi au minimum 1 fois/semaine et le poids, au moins 1 fois/mois et avant chaque session de formation. Un temps de récupération de 24h minimum par animal sera respecté entre 2 session de formation. Si un animal présente une lésion cutanée mineure, une pulvérisation de spray cicatrisant et antiseptique (jusqu’à 2 fois/jour jusqu’à guérison complète) pourra être réalisée.

Choix des espèces

La souris étant le modèle d'étude utilisés lors des projets, il est donc pertinent que la formation/maintien des compétences soit réalisé sur cette espèce. Les souris utilisées auront un âge compris entre 7 et 40 semaines lors de leur entrée dans la procédure. Il pourra, notamment, être conditionné par les mises à mort programmées dans l'animalerie.

Sédatés à distance au moyen d'une perche, sans contention, avec un risque de surdosage ou de sous-dosage que le porteur juge préférable au stress d'une immobilisation manuelle, les phoques crabiers restent anesthésiés vingt à quarante-cinq minutes sous surveillance cardiaque et respiratoire. 50 individus, cinq à dix par an sur cinq ans, vont être utilisés en Terre Adélie dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis relâchés dans leur habitat. Pendant l'anesthésie, deux appareils sont collés à la colle époxy sur la fourrure de la tête, 18 millilitres de sang sont prélevés et une vibrisse est prélevée pour analyse isotopique du régime alimentaire. Le matériel reste huit à onze mois, jusqu'à la mue suivante, au service d'un suivi du krill que le porteur relie explicitement à l'intérêt croissant de navires norvégiens et chinois pour cette pêcherie.

Objectifs

Les zones englacées sont particulièrement sensibles au réchauffement global. Pour prédire la capacité d’adaptation de prédateurs dépendant de la banquise dans ce contexte de changement climatique dans les différentes régions antarctiques, il est important de déterminer au préalable comment ils utilisent leur environnement physique et biologique. Ces prédateurs consomment de grandes quantités de ressources marines, parmi lesquelles le krill (Euphausia superba) occupe une place prépondérante. Cette espèce — dépendante de la banquise pour son développement larvaire — consomme du phytoplancton et est consommée par des prédateurs, elle assure ainsi une large part du transfert de carbone des producteurs primaires (vivant sous la banquise) vers les maillons trophiques supérieurs. Les futurs changements de l’étendue de la banquise antarctique dans un climat plus chaud pourraient affecter de manière négative les populations de krill, et par conséquence celles de leurs prédateurs. Toutefois, l’évolution future de l’ensemble du réseau trophique reste difficile à prévoir tant la compréhension des différentes composantes de l’écosystème antarctique et de leurs interactions est incomplète, voire approximative. A titre d’exemple, la connaissance de la distribution et de l’abondance du krill en hiver ainsi que des zones d’alimentation des prédateurs du krill sont à ce jour très limitées, notamment dans les régions encore peu touchées par les variations de la banquise, telles que l’Antarctique de l’Est. En effet, les études dans ces zones englacées sont difficiles car peu accessibles. Le présent projet a pour but de combler ce déficit de connaissances, en étudiant l’écologie des phoques crabiers et des écosystèmes dans lesquels ils évoluent, ainsi que de documenter l’évolution au cours du temps de ces systèmes et prédire le devenir des populations de ce prédateur marin. Les phoques crabiers sont les plus grands consommateurs de krill (60 à 70 millions de tonnes de krill par an) et les plus abondants au monde (7 à 30 millions), ainsi les changements dans son écologie, sa distribution et son comportement reflètent les changements dans la population de krill de l’Antarctique. Grâce à des techniques de bio-télémétrie, on enregistre les plongées des phoques, les phases d'accélération et leur position, on pourra déterminer les zones d’alimentation clés et la distribution du krill très importante pour l’écosystème.

Bénéfices attendus

Ces résultats appuieront la consolidation de la base scientifique d'une gestion écosystémique de la pêche au krill par la Commission pour la conservation de la faune et la flore marines de l'Antarctique. En effet, il n'y a pour le moment pas de pêche significative de krill dans l'Antarctique de l’Est, mais des notifications récentes de navires norvégiens et chinois suggèrent un intérêt croissant de l'industrie pour cette région et pour cette ressource. Cette étude permettra la mise en place d'une surveillance sur la distribution du krill et des zones d'alimentation des prédateurs du krill en l'absence de pression de pêche afin d'anticiper les éventuelles menaces pour l'écosystème centré sur le krill. Ce projet remplira de fait 1) un des objectifs du programme de contrôle de l'écosystème de la Commission pour la conservation de la faune et la flore marines de l'Antarctique, c'est-à-dire distinguer les changements dus à l'exploitation des ressources marines des changements dus à la variabilité environnementale. Ce projet contribuera également à 2) "l'évaluation des risques" dans la zone afin d'essayer de comprendre l'impact possible de la pêche sur l'écosystème. Enfin les modèles d'habitat du krill utilisés pour élaborer les projections des populations de krill et les stocks comportent des limitations spatiales et temporelles importantes et connues en raison du manque de données disponibles, en particulier pendant la saison hivernale. Cette recherche fournira 3) des informations sur la distribution et l'abondance de cette espèce sous la glace de mer et pendant l'hiver, mais aussi sur son importance cruciale pour ses prédateurs, les phoques crabiers (dans le cadre de ce projet) et les relations fonctionnelles qu'ils entretiennent, en surveillant les changements dans les interactions trophiques.

Procédures

Les interventions sur les phoques crabiers se feront après la période de mue en février, 5-10 individus maximun seront équipés chaque année et garderont leur balise entre 8 à 11 mois jusqu'à la mue suivante ou jusqu’à ce que la balise se décolle. On procèdera à une sédation sans contention à l’aide d’une perche (10 à 20 min), puis une anesthésie (20 à 45 min) durant laquelle aura lieu l’équipement de deux appareils (contenant l'accéléromètre, le capteur de profondeur, de température et le système de localisation via Argos et gps) par collage sur la fourrure, ainsi qu’une prise de sang (18 ml une fois) et le prélèvement d'une vibrisse pour étudier le régime alimentaire des phoques crabiers (utilisation des isotopes stables du carbone et de l'azote par analyse chimique). Le matériel tombera à la mue sans recapture de l’animal.

Impact sur les animaux

L’induction de l’anesthésie sera faite à l’aide d’une perche à proche distance de l’animal mais sans contention donc les phoques subiront un stress de courte durée durant la procédure (~3 min). L’anesthésie à distance présente plus de risques chez certaines espèces de phoques que la contention et l’injection par voie intra- veineuse or, le phoque crabier est un animal agressif et sa contention est particulièrement difficile ; elle rallongerait le temps de stress auquel l’animal est exposé. Il existe des risques plus fréquents de surdosage ou sous dosage mais la procédure est en revanche moins stressante pour l’animal. La prise de sang et le prélèvement de vibrisse auront lieu durant l'anesthésie de l'animal et n'auront pas d'effet significatif sur l'animal (prélèvement de 0,036% du volume sanguin d’un individu de 300 kg et repousse de la vibrisse prélevée). Les instruments sont collés sur la tête à l’aide de colle epoxy bi-composants selon un protocole éprouvé. Nous nous attendons à ne pas observer d’effet mesurable des instruments sur le comportement alimentaire des phoques car il a été montré qu’une caméra de section deux fois plus grande que celle utilisée ici n’avait pas d’impact significatif sur la durée moyenne des plongée, la dépense énergétique, et la fréquence des mouvements de nage des phoques de Weddell. De plus, lors d’une autre étude qui a comparé le gain de masse et le taux de survie d’éléphants de mer équipés et non équipés, aucun effet de la pose, même répétée, d’équipement n’a été détecté. Enfin une étude récente de l’effet de la pose d’instruments sur des phoques de Weddell et des éléphants de mer par la méthode de la colle epoxy a montré que cette dernière n’avait pas d’impact biologique détectable sur les animaux.

Devenir

Les individus étudiés seront libérés dans leur habitat naturel une fois équipés, le matériel sera récupéré à distance sans recapture.

Remplacement

L’objectif étant d’étudier le phoque crabier et son écologie en mer dans leur milieu naturel, il ne peut pas être remplacé par une autre espèce, par des animaux d’élevage, ou encore par des expérimentations en captivité. Le phoque crabier a seulement fait l'objet d'une étude dans cette zone de l'Antarctique et on ne peut donc pas le remplacer par une autre espèce.

Réduction

La réduction est appliquée, puisque le nombre d’animaux capturés est limité à un nombre maximum de 10 individus pour une campagne dû aux contraintes des déploiements à bord d'un brise-glace (déploiement du personnel sur la banquise pendant une durée limitée pour laquelle les conditions météorologiques doivent être optimales). Ce nombre correspond à 50 individus sur 5 ans sur un effectif total de la population de phoques crabiers en Antarctique estimée à ~7 à 30 millions. L'estimation statistique de nombre d'individus nécessaires pour comprendre les variations de leur comportement en fonction des variations de la distribution du krill n'est pas envisageable, car l'effet mesuré est variable et se caractérise par des changements d'habitats ou de stratégies d'alimentation pas toujours facilement quantifiables, et nous ne savons pas en avance les comportements que nous allons observer. Dans un schéma idéal, nous souhaiterions avoir le plus de déploiements possibles (avec des stades d'âge et sexes différents) pour avoir le plus de diversité dans les relations entre l'écologie en mer de ces animaux, leur proie (le krill) et les conditions environnementales. En revanche nous essayons d'équiper le plus d'animaux possibles en prenant en compte les contraintes climatiques extrêmes du terrain, la disponibilité des animaux, les contraintes liés à leur cycle de vie (phase sur la banquise, lactation, mue) et les coûts très importants des instruments. Nos analyses multivariées à effets mixtes ne visent pas à comparer les sexes ou les stades d'âge, et le nombre d'individus défini est suffisant pour diversifier les traits individuels car chaque individu « bio- échantillonnent » leur environnement dans plusieurs zones différentes.

Raffinement

Les points limites de la procédure et leur raffinement sont les suivant: 1) L’état général de l’animal est évalué avant sa capture (embonpoint, absence de malformation et de plaie) ; 2) Stress lié à la capture : l'animal est anesthésié à distance à l'aide d'une perche, le stress est minimisé et la contention est absente ; 3) Surveillance de l'anesthésie: les paramètres cardiaques et respiratoires de l’individu sont surveillés ainsi que le degré d’anesthésie: un protocole de gestion de complications éventuelles lors de l’anesthésie peut-être mis en place lorsque les points limites sont atteints. 4) Récupération du matériel : pas de récupération possible dans la zone de banquise dite dérivante avec le brise-glace (les animaux sont constamment en mouvement), les balises tomberont avec le poil des phocidés au cours de la période de mue l'année d''après qui se déroule entre janvier et février. 5) Taille de l'instrument : Nous nous attendons à ne pas observer d’effet mesurable des instruments sur le comportement alimentaire des phoques car il a été montré qu’une caméra de section deux fois plus grande que celle utilisée ici n’avait pas d’impact significatif sur la durée moyenne des plongée, la dépense énergétique, et la fréquence des mouvements de nage des phoques de Weddell. De plus, lors d’une autre étude qui a comparé le gain de masse et le taux de survie d’éléphants de mer équipés et non équipés, aucun effet de la pose, même répétée, d’équipement n’a été détecté. Enfin une étude récente de l’effet de la pose d’instruments sur des phoques de Weddell et des éléphants de mer par la méthode de la colle epoxy a montré que cette dernière n’avait pas d’impact biologique détectable sur les animaux.

Choix des espèces

Ce projet vise à améliorer notre compréhension de l’écologie des phoques crabiers et des écosystèmes dans lesquels ils évoluent, ainsi que de documenter l’évolution au cours du temps de ces systèmes et prédire le devenir des populations de ce prédateur marin. Les phoques crabiers sont les plus grands consommateurs de krill (60 à 70 millions de tonnes de krill par an) et les plus abondants au monde (7 à 30 millions), ainsi les changements dans son écologie, sa distribution et son comportement reflètent les changements dans la population de krill de l’Antarctique. Grâce à des techniques de bio-télémétrie, on enregistre les plongées des phoques, les phases d'accélération et leur position, on pourra déterminer les zones d’alimentation clés et la distribution du krill très importante pour l’écosystème. Cette procédure concerne des animaux adultes car ce sont les individus présents sur la banquise, les juvéniles sont plus fréquemment en mer jusqu'à ce qu'ils atteignent le stade reproducteur.

Tester si un composé administré par voie orale corrige les déficits comportementaux d'un modèle murin d'autisme et de déficience intellectuelle liés au chromosome X : 64 souris mâles vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chacune reçoit une puce RFID implantée sous la peau sous anesthésie gazeuse, avec couverture antalgique, puis un prélèvement de sang à la veine temporo-superficielle. Les épreuves comportementales sont nommées, champ ouvert, labyrinthe en Y et reconnaissance du nouvel objet, et le porteur les décrit comme non invasives, sollicitant "principalement la curiosité et la mémoire de l'animal". Les souris qui perdent 15 à 20 % de leur poids ou qui montrent des signes de douleur, immobilité, poil hérissé, flancs creusés, sont mises à mort avant le terme.

Objectifs

Le projet vise à tester un composé chimique agissant sur des récepteurs des neurones, et dont l’action positiive a déjà été observée sur des modèles d’autisme. Au cours de ce projet on espère restaurer le phénotype comportemental trouvé défaillant chez le modèle murin porteur d’une mutation dans le gène PTCHD1 par l’administration orale d’un composé chimique. On propose un protocole de caractérisation du modèle murin après un prétraitement et pendant l’administration de cette molécule. Nous allons focaliser notre analyse sur des déficits observés chez ces souris mutantes dans l’activité exploratoire dans le test de champ ouvert, la mémoire de travail dans le labyrinthe en Y et la mémoire de reconnaissance du nouvel objet ; tous ces tests sont non invasifs et sollicent principalement la curiosité et la mémoire de l’animal. Le gène Ptchd1 étant situé sur le chromosome X, seuls les males porteurs de mutation de ce gène développe la maladie. Ici nous réaliserons l’étude uniquement sur des males porteurs ou non de la forme mutée du gène et qui seront soumis ou pas au traitement.

Bénéfices attendus

Avec ce projet nous allons progresser dans la compréhension des mécanismes physiologiques et moléculaires, associés à des retards mentaux et aussi pouvoir peut-etre proposer une molécule thérapeutique.

Procédures

Implantation d’une puce RFID par voie sous-cutanée sous anesthésie gazeuse et avec une couverture antalgique (durée 30 minutesmaximum); un prélèvement de sang sous anesthésie gazeuse (durée 5 minutes)

Impact sur les animaux

L’injection de la puce RFID sous la peau et le prélèvement sanguin à la veine temporo-superficielle peuvent entrainer un stress ou une brève douleur chez l’animal

Devenir

Mise à mort de tous les animaux pour prélèvement d’échantillons

Remplacement

La souris est la seule espèce physiologiquement et génétiquement proche de l’Homme dans laquelle nous pouvons réaliser les manipulations génétiques pour obtenir ces modèles de pathologies humaines. Il n’existe pas de méthodes alternatives pour observer l’effet de médicaments sur des processus comportementaux et mnésiques intégrés. Seul l’évaluation sur des animaux vivants conduit à conclure sur l’efficacité d’un traitement améliorant l’apprentissage et la mémoire. Nous savons déjà que le modèle de souris utilisé dans cette étude montre des déficits d’apprentissage dans les tests envisagés. Cette étude requiert ainsi l’utilisation d’un organisme vivant dans son intégrité et sa globalité et il n’existe pas de méthode autre que l’étude in vivo.

Réduction

Le nombre de 16 Individus par groupe a été estimé en fonction des expériences conduites précédemment et pour atteindre des résultats exploitables de manière statistique dans le cadre d’expérience d’évaluation comportementale. Pour avoir une bonne puissance du test statistique, un maximum de 16 animaux par génotype et par traitement est requis. Il prend en compte le fait qu’un petit nombre d’individus (1-3 par lots) pourrait ne pas faire les tests d’apprentissage. Par ailleurs, le gène PTCHD1 est porté par le chromosome X. Sa mutation a seulement des conséquences dans le sexe mâle chez l’homme. Aussi les traitements et les tests de comportement ne s’effectueront que sur les mâles, sexe dans lequel se déclare la maladie chez l’homme, et dans lequel on détecte les déficiences chez la souris.

Raffinement

Les animaux sont suivis pour des signes de douleur (immobilité, aspect rouge ou gonflé au niveau de l’insertion de la puce, traces de griffure ou de morsure, respiration difficile, hérissement du poil, attitude voûtée, déshydratation et flancs creusés). L’implantation de la puce RFID se fera sous anesthésie gazeuse et avec une couverture antalgique, suite à laquelle une attention particulière sera effectuée afin de vérifier la bonne cicatrisation. Nous utiliserons du gel ophtalmique hydratant durant les implantations pour éviter un dessèchement oculaire. Le réveil de l'animal se fera sur une couverture chauffante (37°C), qui permettra un retour progressif de la température corporelle de l'animal. Les animaux en souffrance ou présentant des signes de perte de poids (15 à 20%), seront mis à mort par un gradient progressif de CO2. Néanmoins nous n’attendons pas d’observer de tels effets avec ce composé et ce protocole qui a déjà été conduit dans un autre contexte de maladie génétique sans nuissance détectée sur le bien-être des animaux. En cas de rixe entre animaux, nous pourrons être amenés à isoler l'individu dominant pour éviter toute lésion. L’animal isolé sera sorti de la procédure temporairement (si on arrive à le soigner) ou définitivement et il sera alors mis à mort. Le cas échéant, des soins locaux par spray de dermidine(R) seront attribués. Si une douleur est présente, un antalgique pourrait être administré selon les recommandations vétérinaires

Choix des espèces

La souris (Mus musculus) est l'espèce de choix pour générer des modèles de maladies humaines. Son anatomie, sa physiologie et la génétique sont bien connues. De plus, les méthodes pour la manipulation génétique de ces animaux sont très développées. La nécessité d'utiliser des animaux transgéniques est liée à l'absence de tout mutant spontané dans une espèce de mammifères qui correspond à la maladie humaine. Les animaux seront testés à l’âge adulte (8-11 semaines) après un traitement commencé à 6 semaines afin d’étudier des jeunes adultes capables de réaliser les tests cognitifs et restant dans un âge proche de celui dans lequel la maladie est observée et quantifié chez l’homme.

240 souris vont être utilisées dans une étude pilote, réparties en cohortes de quinze par génotype et par condition de traitement, toutes tuées dans un délai allant de quelques heures à cinq jours après le traitement. Chacune reçoit une substance parmi huit, par injection intrapéritonéale ou par gavage gastrique, avant autopsie des organes digestifs. Le niveau de souffrance déclaré est léger, les lignées utilisées ne présentant pas, selon le porteur, de phénotype dommageable à l'état de base. Les bénéfices annoncés, comprendre pourquoi certains individus répondent mieux que d'autres à une infection virale, sont formulés au conditionnel, alors que le porteur reconnaît n'avoir aucune donnée préliminaire permettant de préjuger des effets attendus.

Objectifs

L’objectif de ce projet est simple, et consiste à réévaluer les séquences des évènements de la réponse immune précoce à la suite d’une infection virale. Nos données, obtenues dans un modèle cellulaire, indiquent que l’absence de certaines cellules épithéliales impactent de manière drastique la synthèse de molécules antivirales de type interférons, molécules sans lesquelles la réponse d’un hôte infecté est compromise. Ces données, inédites et encourageantes, méritent d’être approfondies le plus rapidement possible dans un modèle intégré, afin de mesurer le réel impact de ce défaut d’initiation de réponse antivirale. Notre stratégie expérimentale consiste à utiliser des analogues chimiques, disponibles commercialement, validés dans la littérature, capables d’activer et de mimer chaque étape de la réponse antivirale. De manière synthétique, les souris seront traitées avec les molécules ad hoc, avant d’être analysés dans un laps de temps n’excédant pas 5 jours, pour analyses histologiques et moléculaires. Nous comparerons ainsi la mise en place de la réponse immune précoce (d’où les temps de cinétique court) entre des individus contrôles et des individus dans lesquels certaines cellules intestinales sont absentes. Cette stratégie nous permettra de répondre à des questions simples : (1) quels sont les types cellulaires impliqués dans la mise en place de la réponse immune suite à une infection virale et (2), l’absence de certains type cellulaire compromet-elle l’efficacité de la réponse de l’hôte suite à une infection ?

Bénéfices attendus

La balance bénéfice/risque associée à ce projet est clairement favorable. Nos données préliminaires indiquent en effet que les expériences associées à cette étude peuvent aboutir à la découverte de nouveaux mécanismes associés à l’immunité antivirale précoce. Les retombées attendues en termes de connaissances fondamentales sont importantes, et pourraient avoir des répercussions en termes de santé publique, dans le contexte de pandémie que nous connaissons. A titre d’exemple, comprendre selon quelles modalités une réponse antivirale efficace doit se mettre en place est une question d’actualité, permettant virtuellement d’expliquer les raisons pour lesquelles certains individus réagissent favorablement à une infection virale (réponse interféron adéquate), alors que d’autres développent des formes graves (réponse inflammatoire prédominante). Notre stratégie expérimentale simple, nos données obtenues ex-vivo, le tout conjugué à la rapidité avec lesquelles nous devrions obtenir des réponses, font de ce projet une question importance majeure.

Procédures

Les souris se verront administrer 1 substance parmi les 8 testées au total, par voie intrapéritonéale ou gavage gastrique, à l'aide de seringue et de canules adaptées, via le personnel habilité de notre équipe zootechnique. Suite aux traitements, les animaux seront progressivement euthanasiés dans un laps de temps allant de quelques heures à 5 jours tout au plus, se focalisant sur les conséquences précoces de traitements initiés.

Impact sur les animaux

Les lignées utilisées dans ce projet ne présentent, à l’état de base, pas de phénotype dommageable. Les nuisances seront celles liées à l'administration des substances aux individus: injection intrapéritonéale et gavage gastrique.

Devenir

Les animaux devront être euthanasiés, puisqu’autopsiés afin de récupérer les organes digestifs

Remplacement

Ce projet doit être abordé de façon intégrée et ne peut être intégralement mené in vitro puisqu’il a comme objet principal l’étude des interactions entre les cellules épithéliales intestinales, les cellules immunitaires et certains virus. Nous ne disposons pas de méthode alternative à ce jour pour traiter ces questions. Nous avons, jusqu’à présent, pu valider notre hypothèse avec le modèle de culture d’organoïdes, légitimant cette demande d’expérimentation in vivo, et réduisant la probabilité d’échec de ce projet. Le système de culture d’organoides sera réutilisé en complément des données obtenues in vivo, dès que possible.

Réduction

A ce jour, nous n’avons aucune expérience préliminaire ni donnée nous permettant de pouvoir préjuger des effets attendus entre nos deux groupes d’animaux, faisant de cette étude une étude pilote. Cependant, étant donné l’absence de synthèse d’interféron dans les individus mutés, nous anticipons des différences drastiques entre nos groupes d’individus. Cette saisine intégrera donc des cohortes de 15 animaux par génotypes et par conditions de traitements, incluant tous les controles. Les conclusions seront obtenues via des analyses de comparaison de moyenne des paramètres mesurés. Lorsque possible, les analyses seront complétées en modèle ex-vivo (organoïdes intestinaux). La réduction de nombre d’animaux se fera aussi via l’utilisation de la majorité des animaux produits pour chaque lignée (études menées sur les mâles et femelles, la plupart des génotypes produits seront utilisés).

Raffinement

Les animaux feront l’objet d’une surveillance régulière par les expérimentateurs et/ou le personnel qualifié de l’animalerie. Afin de réduire au maximum les hypothétiques risques de douleur et d’angoisse chez les individus du groupe mutant, un suivi individuel des individus sera réalisé selon les paramètres de masse corporelle et d’activité. Une perte de poids supérieure à 20% du poids initial, ou l’apparition de signe de prostration seront considérés comme des points limites. En cas de signes de détresse ou de douleur, d’atteinte d’un point limite, en accord avec le personnel qualifié, le protocole sera immédiatement stoppé pour ces animaux qui seront euthanasiés et autopsiés.

Choix des espèces

Le système digestif de la souris présente de nombreuses similitudes avec celui de l’homme. De plus, nous disposons du modèle idéal (souris mutées pour un gène essentiel pour la différenciation de certaines cellules intestinales impliquées dans l'immunité). La comparaison de la mise en place d'une réponse entre des souris contrôles et les souris mutées pour ce gène nous permettra donc de définir les types cellulaires impliqués dans la réponse antivirale. Les individus seront utilisés à partir de 8 semaines d’âge, lorsque le système digestif est mature

Deux lignées de souris ont été retenues pour une raison précise, l'une cicatrisant spontanément après infection par la mycobactérie, l'autre pas. 440 souris de ces lignées vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Sous anesthésie gazeuse, elles reçoivent une injection de vésicules bactériennes fluorescentes dans la veine ou dans le coussinet de la patte, geste qui ouvre une brèche cutanée dont le porteur reconnaît qu'elle peut s'infecter. Toutes sont tuées après un prélèvement de sang, pour que le foie, la rate, les reins, les poumons, les ganglions et les tissus cutanés soient analysés.

Objectifs

Notre équipe de recherche travaille sur une maladie tropicale négligée qui provoque des ulcères de la peau, et qui est causée par une mycobactérie. Cette bactérie produit une toxine qui a des propriétés originales, dont un puissant effet anti-douleur, et qui peut avoir un rôle pro-inflammatoire ou anti-inflammatoire. Notre équipe a montré que la toxine était libérée dans des particules, appelées MEVs, qui permettent la diffusion de la toxine et de propager l'infection. Bien que les effets des MEVs contenant la toxine aient été décrits dans des modèles cellulaires, leur rôle précis dans la maladie à l’échelle d’un organisme entier reste inconnu. Dans ce contexte, et en accord avec nos études passées et nos récents résultats, nous supposons que les MEVs contenant la toxine jouent un rôle primordial dans le développement de l'infection par la bactérie. Ce projet a pour but de comprendre comment les MEVs diffusent et comment s'organise la réponse du système immunitaire.

Bénéfices attendus

Ce projet devrait permettre de mieux comprendre le rôle des MEVs contenant la toxine dans le développement de la maladie causée par l'infection par la bactérie. En particulier, il devrait permettre de comprendre comment la toxine diffuse dans les tissus infectés via les MEVs, et comment se développe la réponse inflammatoire. Ces nouvelles connaissances pourraient conduire au développement de nouvelles thérapies reposant sur la modulation de la réponse inflammatoire, afin de favoriser le contrôle de l’infection.

Procédures

Afin d'étudier la diffusion des MEVs, des MEVs marquées par fluorescence seront injectées soit en intraveineuse, soit dans le coussinet de la patte des souris, pour mimer une infection par la bactérie. Afin de limiter le stress des animaux, ce geste, qui prendra moins d'une minute, sera réalisé sous anesthésie générale gazeuse. Les animaux seront surveillés jusqu’à la reprise complète d’une activité suite à leur réveil, puis seront remis dans leur cage avec leurs congénères sans réaliser d’autre geste jusqu’à la fin de la procédure. Avant la mise à mort, un prélèvement de sang sera effectué. Le tout sera également réalisé sous anesthésie générale gazeuse afin de limiter le stress des animaux, et prendra également moins d'une minute. Différents organes seront ensuite prélevés (foie, rate, reins, poumons, ganglions lymphatiques, tissus cutanés et sous-cutanés au point d’injection).

Impact sur les animaux

Les nuisances et effets indésirables potentiels sont liés à l’injection, qui peut produire un stress et une douleur légère. Pour atténuer le stress, l’ensemble des gestes sera réalisé sous anesthésie générale gazeuse, par une personne qui pratique régulièrement ces procédures, et chaque procédure durera moins d’une minute. Aucun effet indésirable n’est attendu suite au protocole expérimental. Cependant, l’injection va créer une brèche dans la peau. Le risque d’une infection via cette brèche n’est donc pas exclu, mais une visite quotidienne des animaux est prévue, et un tableau de suivi clinique des animaux sera mis en place afin de garantir leur bien-être suite aux injections.

Devenir

Le but de ce protocole étant de prélever les organes afin d’étudier la diffusion des MEVs et la réponse du système immunitaire suite aux injections, tous les animaux seront mis à mort.

Remplacement

Le bien-être animal a été l’une des priorités dans la conception de cette étude mais nous ne pouvons à ce stade nous passer d'utiliser des animaux. Nous avons déjà réalisé des études caractérisant la réponse inflammatoire de différentes cellules, en présence ou non de la toxine. Cependant, les processus inflammatoires sont complexes et font appel à un ensemble de cellules non modélisable in vitro. D’autre part, nous avons également réalisé des marquages des MEVs, mais leur diffusion dans les organes ne peut pas être étudiée sans utiliser d’animaux vivants. Aussi, seule l’utilisation de ces animaux peut permettre de comprendre le rôle de la toxine dans le développement de la maladie due à l’infection par la bactérie pour développer de nouvelles thérapies.

Réduction

Afin de réduire le nombre d’animaux utilisés, nous avons organisé notre étude en 3 phases, chacune permettant de limiter le nombre d’animaux nécessaires à la suivante. Ainsi, pour chacune des phases, le nombre de temps de prélèvements ne pourra être qu’inférieur ou égal à celui de la phase précédente.

Raffinement

Afin de raffiner les conditions de vie des souris, les animaux seront hébergés en groupes sociaux (6 animaux par cage), et bénéficieront d’une période d’acclimatation de 28 jours, leur permettant de mettre en place une structure sociale. Les groupes seront définis à l’arrivée des souris, et ne seront pas modifiés par la suite, permettant ainsi de stabiliser les échanges sociaux. De plus, les animaux bénéficieront d’un enrichissement adapté (matériel pour faire des nids, cachettes). Pour éviter le stress lors de l’injection, le geste sera réalisé sous anesthésie générale gazeuse par une personne qui pratique régulièrement cette procédure. Les souris seront surveillées jusqu’à la reprise d’une activité normale suite à leur réveil de l’anesthésie. Par la suite, une visite quotidienne des animaux est prévue pour garantir leur bien-être suite aux injections.

Choix des espèces

Ce projet ayant pour but de comprendre le rôle de la toxine contenue dans les particules produites par la bactérie dans l’infection, le modèle animal choisi correspond au modèle d’infection par la bactérie. Nos études antérieures ont utilisé deux modèles en particulier, qui sont intéressants du fait de leur capacité ou non à cicatriser spontanément suite à une infection par la bactérie : la souris BALB/c qui ne cicatrise pas spontanément, et la souris FVB/N qui au contraire a cette capacité. Les animaux seront âgés de 8 semaines au moment de l’inoculation, qui correspond à un stade de maturité immunitaire.

40 babouins de Guinée vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, gardés vivants et destinés à être réutilisés dans un projet similaire. Chaque animal est capturé et anesthésié vingt minutes une fois par an, dès l'âge de huit mois, pour l'implantation ou le remplacement de puces RFID sous la peau des avant-bras, soit jusqu'à cinq anesthésies au cours du projet. Ils accèdent librement à des cabines à écran tactile qui distribuent des récompenses, pour des tests d'attention, de mémoire, de catégorisation et de cognition sociale. Le porteur décrit une expérimentation reposant sur le "volontariat", "sans capture et contention de l'animal", et détaille par ailleurs les captures annuelles et les anesthésies qu'exige la pose des puces.

Objectifs

L’objet de l’étude consiste à décrire et identifier les mécanismes de perception, d’attention, de mémorisation, de catégorisation, de raisonnement et de formation de concepts chez le babouin de Guinée. Le protocole de recherche consiste à permettre à un deux groupes sociaux de babouins de se tester librement dans des tâches cognitives à l'aide de stations de conditionnement opérant équipées d'écrans tactiles et de distributeurs de récompenses. Les babouins, qui vivent dans des groupes sociaux de tailles différentes , peuvent, à tout moment et sans contrainte, quitter momentanément leur enclos ou leur volière pour interagir avec les écrans tactiles. L'expérimentation repose donc sur un principe de volontariat, sans capture et contention de l'animal. Les groupes d'animaux sont maintenus dans des enclos ou dans des volières de grandes tailles enrichies permettant des comportements riches et variés. L’objectif du projet est de réaliser des expériences de psychologie cognitive de manière à mieux comprendre les mécanismes mentaux des babouins et par comparaison aux résultats chez l'Homme, à nous informer sur notre histoire évolutive. Les expériences qui vont être réalisées auront de nombreux thèmes, notamment : - Une meilleure compréhension des mécanismes cognitifs individuels (attention, mémoire, catégorisation…) - L’étude de la cognition sociale (théorie de l’esprit, attention conjointe, influence sociale, imitation…) - L’étude de la socialité des groupes (réseaux sociaux, hiérarchie de dominance)

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus sur la base des résultats obtenus précédemment sont l’apport de nouvelles informations issues d’études longitudinales, permettant d’enrichir les connaissances sur le développement et sur le vieillissement, et la possibilité de d’étudier de manière comparer de nombreux processus cognitifs.

Procédures

Chaque année, à partir de l'âge de 8 mois les animaux seront soumis à une anesthésie de 20 minutes pour leur contrôle sanitaire annuel, au cours duquel des puces électroniques seront placées en sous-cutané dans les avants bras (ou remplacées si elles ne sont plus fonctionnels). Au total chaque animal sera donc anesthésié maximum 5 fois au cours du projet pour ces contrôles sanitaires et pose/vérification de transpondeurs.

Impact sur les animaux

Stress lors des captures. Anesthésie pour la pose de puces électroniques.

Devenir

A l’issue du projet, les sujets seront maintenus en vie car les procédures de collectes de données ne sont ni invasives ni douloureuses, et le projet à pour objectif de perdurer à long terme. Les sujets sont donc destinés à être reutilisé dans un projet similaire en prenant en compte l'effet cumulatif.

Remplacement

Le recours à l’animal est indispensable dans ce cas, car l’animal est – de fait – l’objet de notre l’étude. Ici le singe n’est pas pris comme modèle, mais est étudié pour lui-même. Ce modèle permet également les recherches comparées à l’Homme

Réduction

Le nombre d'individus se justifie notamment par notre besoin de pouvoir constituer des classes d’âge relativement homogènes, pour pouvoir les comparer et mieux comprendre le développement et le maintien des capacités cognitives au cours du temps.

Raffinement

Ces animaux sont tous maintenus dans des enclos enrichis et en groupe social : Le dispositif permet de récolter des données cognitives dans un environnement rassurant pour l’animal, qu’il peut quitter à tout moment. Les données récoltées le sont au moment où l’animal est lui-même motivé et dans les meilleures dispositions pour être testé. Plusieurs années de recul avec cette approche, et publications de notre laboratoire, ont montré que l'utilisation des systèmes de test en libre accès atténue le stress de l'animal en expérimentation. Ce protocole constitue donc un raffinement (règle des 3Rs) favorable au bien-être de l'animal en expérimentation. Nous réduisons au maximum le nombre de capture/anesthésie nécessaire à la pose des puces électroniques RFID en profitant du contrôle sanitaire annuel des sujets pour réaliser cette procédure. En cas de nécessité vétérinaire, l'animal sera sorti de son groupe pour permettre des soins en infirmerie. Il est remis en protocole à l’issue de ces soins, dès que son état le permet. En cas d’arrêt de l’expérimentation (ex : fermeture pour congés), l’absence de renforcement est compensée par un complément de croquettes.

Choix des espèces

Le babouin est un animal actif et manipulateur, son système visuel est proche de celui de l’Homme et nos recherchent antérieures ont montré qu’il se prête volontiers à l’expérimentation comportementale de ce type. Il s’agit donc du sujet idéal pour ce type de recherche. De plus, le babouin vit en situation naturelle dans des groupes d’une trentaine d’individus (ou plus). A ce niveau d’échelle, nous pouvons donc maintenir des individus dans un contexte social proche du contexte social naturel. Le groupe de babouins est composés d'individus de tous âges pour étudier le développement des fonctions cognitives ainsi que l’impact du vieillissement sur ces mêmes fonctions